W wieku 11 lat Llorente rozpoczął treningi w młodzieżowej drużynie Athletic Bilbao do której trafił z zespołu Funes. Tam spędził 7 sezonów grając w rozgrywkach juniorskich. W 2003 roku trafił do filialnego zespołu Athletic Bilbao – CD Baskonii grającej w Tercera División. W Baskonii wykazał wysoką skuteczność jak na nastolatka – strzelił 12 goli w 33 rozegranych spotkaniach. Dzięki dobrej grze został przesunięty do pierwszego zespołu rezerw – Bilbao Athletic i w sezonie 2004/2005 występował w jego barwach w Segunda División B. W całym sezonie w 16 meczach zdobył 4 gole.
W połowie sezonu 2004/2005 Fernando awansował do pierwszej drużyny, a 16 stycznia zadebiutował w Primera División w zremisowanym 1:1 meczu z Espanyolem Barcelona. 3 dni później w meczu Pucharu Hiszpanii z UD Lanzarote ustrzelił hat-tricka. Także w kolejnych ligowych spotkaniach spisywał się udanie, a w marcowym meczu z Levante UD, wygranym 3:1, strzelił swoje pierwsze dwa gole w La Liga. Z klubem z Bilbao zajął 9. miejsce w lidze. W sezonie 2005/2006 zdobył gola w meczu otwarcia z Realem Sociedad, ale z czasem zatracił skuteczność i stracił miejsce w składzie. Do końca sezonu zdobył jeszcze tylko jednego gola w lidze (z FC Barcelona) i dwa w Pucharze Hiszpanii.
W sezonie 2006/2007 Llorente z początku był czwartym napastnikiem Athletic po Aritzie Adurizie, Josebie Etxeberrii oraz Ismaelu Urzaizie. Jednak z powodu złej gry zespołu i zmian trenerów dochodziło do rotacji w składzie. W całym sezonie Fernando zdobył 2 gole – w zremisowanym 1:1 meczu z Valencią oraz przegranym 1:4 z Realem Madryt, a Bilbao dopiero w ostatniej kolejce utrzymało się w Primera División.
W sezonie 2011/2012 w 1/8 finału Ligi Europy Llorente trafił do bramki w obu spotkaniach dwumeczu z Manchesterem United, a Athletic awansował z wynikiem 5:3. W ćwirćfinale z FC Schalke 04 Fernando strzelił dwa gole w pierwszym spotkaniu na wyjeździe, dwumecz zakończył się wynikiem 6:4 dla Bilbao, tym samym wyeliminowali finalistę i półfinalistę poprzedniej edycji Ligi mistrzów. W drugim spotkaniu półfinałowym Ligi Europy ze Sportingiem Llorente zdobył w 87 minucie gola dającego Baskom awans do finału z bilansem bramkowym 4:3. W finale Bilbao uległo Atlético Madryt 3:0. W sezonie La Ligi Lloriente strzelił 17 goli, jednak Trofeo Zarra dla najlepszego ligowego strzelca narodowości hiszpańskiej otrzymał Roberto Soldado, który oficjalnie zdobył 17 goli, ale gazeta MARCA zaliczyła mu jeden gol więcej[2].
24 sierpnia 2013 zadebiutował w Serie A w meczu Juventus - Sampdoria. Pierwszego gola w Serie A zdobył 22 września 2013 w meczu Juventus - Hellas Verona. 17 września 2013 wystąpił pierwszy raz w Lidze Mistrzów przeciwko w meczu FC København, swoje pierwsze trafienie w LM zaliczył 23 października 2013 przeciwko Realowi Madryt.
27 sierpnia 2015 roku powrócił do Hiszpanii, gdzie podpisał kontrakt z Sevillą[3].
W seniorskiej reprezentacji Hiszpanii Llorente zadebiutował 14 listopada2008 w towarzyskim meczu z Chile, wygranym przez Hiszpanów 3:0. Swojego pierwszego gola w dorosłej reprezentacji Llorente strzelił w rozgrywanym 11 lutego2009 roku towarzyskim meczu z Anglią. Mecz ów również wygrali Hiszpanie, pokonując Anglików w stosunku 2:0.
W 2005 roku Llorente znalazł się w młodzieżowej reprezentacji Hiszpanii U-20 na MŚ U-20 w 2005. Tam spisywał się całkiem udanie – najpierw zdobył bramkę w meczu z Marokiem (3:1), a następnie zaliczył cztery trafienia w spotkaniu z Chile (7:0). Z 5 golami został wicekrólem strzelców turnieju, z Hiszpanią odpadł w 1/4 finału.
.jpg)
